Metode produksi minyak gas-lift: deskripsi dan karakteristik

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Kelompok metode pengangkutan udara produksi hidrokarbon di lapangan minyak dan gas telah lama digunakan oleh industri dalam negeri sebagai alternatif pengembangan sumur alir. Teknologi ini, dalam kondisi aplikasi tertentu, memberikan keuntungan ekonomi dan teknis yang signifikan, tetapi juga membutuhkan koneksi sumber daya tambahan. Solusi optimal dalam banyak kasus adalah metode gas-lift produksi minyak, di mana campuran gas digunakan sebagai media pengangkat aktif. Solusi semacam itu membenarkan dirinya sendiri karena kinerja tinggi, tetapi juga membebankan persyaratan organisasi tambahan dalam hal keamanan. Untuk alasan ini, metode ini sebagian besar digunakan oleh organisasi besar dengan basis sumber daya yang memadai.

Karakteristik umum dari metode gas-lift produksi minyak

Prinsip pengangkutan udara, yaitu teknologi mengangkat sumber daya sumur dari deposit bawah tanah, pertama kali digunakan pada akhir abad ke-18. Munculnya ide metode ini disebabkan oleh pesatnya perkembangan teknologi penambangan, tetapi untuk waktu yang lama penggunaan penuhnya dibatasi oleh kurangnya peralatan kompresor yang cukup berkembang. Penulis metode pengangkatan gas produksi minyak adalah insinyur Jerman Karl Loscher, yang mengajukan skema umum untuk meningkatkan sumber daya menggunakan energi campuran udara. Di masa depan, teknik ini berulang kali dioptimalkan, dimodernisasi, dan ditingkatkan dalam aspek operasi tertentu. Penggunaan praktis pengangkutan udara pada skala industri dengan penciptaan dasar teoretis untuk implementasi teknisnya baru dimulai pada abad ke-20. Di ladang minyak, pengalaman pertama menggunakan lift gas dimulai pada tahun 1985.

Di zaman kita, penggunaan teknologi pengangkatan gas membenarkan dirinya terutama di sumur dengan laju aliran tinggi. Juga, dalam kondisi kandungan pengotor yang tinggi, pengangkatan gas adalah solusi paling ekonomis untuk mengangkat sumber daya ke permukaan. Ini berlaku terutama untuk campuran minyak yang mengandung garam, resin, dan parafin, yang membuatnya sulit untuk mengangkat massa. Mengenai perbandingan dengan pengangkutan udara seperti itu, kita dapat mengatakan bahwa metode pengangkatan gas produksi minyak merupakan kelanjutan dari teknologi umum pengangkatan cairan buatan. Hanya jika campuran udara digunakan sebagai media aktif dalam pengangkutan udara klasik, maka pengangkatan gas menggunakan zat yang mengandung karbon. Untuk alasan ini, salah satu kunci operasionalkarakteristik teknologi mempertimbangkan konsumsi gas tertentu. Dalam perhitungan biaya penggunaan gas lift, biaya energi untuk pemeliharaan dan penyediaan campuran gas sekitar 30% dari total biaya proyek.

Cakupan penerapan metode gas-lift produksi minyak

Sumur hasil tinggi dengan tekanan lubang dasar yang tinggi adalah tempat target untuk pengenalan pengangkatan gas. Deposito semacam itu pada prinsipnya adalah lingkungan yang menguntungkan bagi organisasi pengangkutan udara. Tetapi praktik pembatasan metode aliran produksi minyak juga menentukan sejumlah kondisi di mana pengangkatan gas menjadi satu-satunya metode yang mungkin untuk bekerja pada sebuah sumur. Setidaknya, karakteristik umum dari metode gas-lift produksi minyak sebagai yang paling disesuaikan dengan lingkungan hidraulik yang tidak seimbang secara dinamis memungkinkannya untuk digunakan di lubang dasar dengan tekanan saturasi rendah dan di sumur pasir dengan kondisi pemasangan yang sulit dijangkau untuk dukungan teknis.. Misalnya, sistem lift gas dapat digunakan dalam kondisi banjir, di daerah berawa, atau di mana ada risiko banjir. Indikator tekanan, omong-omong, dapat disamakan secara artifisial dengan menggunakan peralatan kompresor - meskipun kenaikannya tergantung pada indikator energi gas sumur, itu bisa sangat disesuaikan dengan kebutuhan saat ini.

Di sisi lain, jika tidak ada pasokan bahan teknis dan gas yang terpusat dengan mekanisasi proses produksi yang tinggi, maka lebih baik menggunakan skema air mancur tradisional.pertambangan. Seperti dalam kasus pengangkutan udara, metode pengangkatan gas produksi minyak merupakan kelanjutan dari teknologi metode mengalir, tetapi dalam versi tambahan. Ekspansi teknologi infrastruktur produksilah yang tidak memungkinkan penerapan metode ini pada sumur-sumur kecil, yang pengoperasiannya dihitung untuk waktu yang singkat.

Proses produksi teknologi

Setelah pengembangan sumur, dasar struktural tip terbentuk di permukaan, yang kemudian bertindak sebagai platform untuk mengatur proses kerja utama. Di ceruk lubang sumur, terowongan tertutup diatur dengan ruang dan katup transisi yang bertindak sebagai pengatur aliran sumber daya. Pergerakan fluida yang dihasilkan ke atas saluran adalah proses operasional utama, yang didukung oleh media gasifikasi di lubang bawah. Untuk memastikan gasifikasi, ruang dengan nosel untuk memasok campuran aktif diturunkan sejajar dengan saluran di sepanjang sirkuit terisolasi. Sebenarnya prinsip metode gas-lift produksi minyak direduksi ke arah gas ke media cair dari sumber daya target, setelah itu proses pengangkatan harus dilakukan. Penting untuk dicatat bahwa pengayaan dengan campuran gas-udara dengan sendirinya tidak menjamin kenaikan cairan. Untuk operasi ini, pompa khusus digunakan. Gaya angkat tergantung pada derajat gasifikasi dan kekuatan pompa, yang keduanya dapat disesuaikan. Untuk kontrol kompleks indikator tekanan di sirkuit, unit kompresor yang terletak di permukaan digunakan.

Intensitas produksisumber daya dapat dikendalikan oleh mekanik manual atau sistem otomatis dengan sensor elektronik. Parameter operasi diatur sesuai dengan kemampuan peralatan penerima. Fitur metode pengangkatan gas dalam produksi minyak adalah perlakuan khusus setelah ekstraksi sumber daya. Karena cairan naik bersama dengan campuran gas, diperlukan pemisahan khusus, setelah itu minyak yang sudah dimurnikan dikirim ke wadah khusus. Selain itu, karena pengangkatan gas sering digunakan di lingkungan dengan kontaminasi slurry yang tinggi, penyaringan kasar multi-tahap mungkin diperlukan sebelum sumber daya memasuki tangki penyimpanan sementara.

Peralatan Terapan

Seluruh infrastruktur teknis dibentuk oleh dua kelompok peralatan - perangkat universal dan perangkat untuk mengatur proses pemeliharaan sumur dan instalasi khusus yang digunakan dalam pengoperasian lift gas. Kelompok pertama dapat mencakup peralatan sirkulasi pemompaan, peralatan selubung, perangkat keras pemasangan, pipa logam untuk pemompaan, dll. Biasanya, metode produksi minyak mengalir dan mengangkat gas dibangun di atas peralatan ini dengan perbedaan struktural kecil.

Adapun unsur teknis khusus untuk mewujudkan lifting minyak bumi atas tenaga gas, antara lain sebagai berikut:

• Kompresor. Instalasi untuk pemeliharaan tekanan optimal dengan injeksi udara terkompresi. Sebagian besar unit daya tinggi industri digunakan,mampu menyesuaikan parameter nilai kerja dalam rentang yang luas.
• Ruang pengangkat gas. Dapat dikatakan bahwa itu adalah inti dari infrastruktur untuk produksi minyak angkat gas, di mana proses utama mengarahkan aliran, distribusi, dan pasokan campuran gas-udara berlangsung. Ini adalah struktur logam dengan pipa cabang dan saluran keluar, yang pengoperasiannya diatur oleh katup penutup.
• Katup. Dalam sistem ini, katup tidak hanya melakukan fungsi memblokir sirkulasi media cair, tetapi juga bertindak sebagai pengatur aliran. Katup pengangkat gas digunakan pada berbagai tingkat lubang sumur, yang memungkinkan kontrol laju produksi yang lebih tepat. Fitur desain utama katup semacam itu dapat disebut adanya elemen sensitif yang merekam indikator tekanan dengan akurasi tinggi dan mengubah statusnya tergantung pada kekuatan tumbukan di area kontrol.

angkat gas

Dalam hal ini, konsep lift mencerminkan infrastruktur kompleks lift gas yang terendam dalam sumur. Konsepnya berisi dua saluran - untuk injeksi gas dan untuk mengangkat sumber daya cair target. Kedua saluran diatur menggunakan pipa logam, tetapi tidak harus disambungkan satu sama lain secara paralel. Selain itu, terkadang arah sudut pipa pasokan gas disediakan, yang ditentukan oleh spesifikasi sambungan unit pompa. Konfigurasi penempatan pipa tergantung pada kondisi di mana metode gas-lift produksi minyak diatur. Foto di bawah ini menggambarkan teknologi modern.penggunaan gabungan injeksi dan pemulihan string dalam satu sirkuit dengan diameter 90 sampai 140 mm. Dalam hal ini, terlepas dari konfigurasi arah saluran, baik dari bagian atas di kepala maupun di bagian bawah sepatu, jika memungkinkan, fiksasi struktur yang kaku disediakan. Pipa mungkin juga memiliki lubang teknologi (perforasi) untuk pelepasan pasir dan partikel asing lainnya.

Operasi pengangkatan gas tanpa kompresor

Pasokan gas dan pengaturan indikator tekanan, pada prinsipnya, tidak harus dilakukan dengan dukungan peralatan kompresor. Jika ladang gas dan minyak terletak di dalam lokasi operasi yang sama, maka pengangkatan gas downhole dapat diatur dengan dukungan energinya sendiri tanpa kompresor. Tetapi bahkan dalam kasus ini, teknologi aliran dan produksi minyak angkat gas akan berbeda, karena pengecualian regulasi oleh udara terkompresi dari luar tidak mengecualikan kontrol indikator tekanan dari gas alam. Selain itu, dalam kondisi seperti itu, dimungkinkan untuk melakukan pengeringan lubang bawah dan pembersihan awal sumber daya, yang mengurangi biaya proses teknologi.

Kontrol proses pengangkatan gas

Pertama-tama, perlu ditekankan bahwa pengangkatan gas memerlukan penggunaan berbagai perangkat pengukur yang memungkinkan Anda untuk mengontrol indikator kinerja penting. Ini termasuk tekanan, suhu, kelembaban dan aliran gas. Kontrol langsung produksi minyak dalam metode pengangkatan gas dilakukan dengan menggunakan katup yang disebutkan di atas dankatup penutup dengan sistem penggerak yang ditenagai oleh generator di permukaan. Pabrik yang lebih maju beroperasi di bawah kendali kontrol otomatis, tanpa partisipasi operator, menyesuaikan parameter gasifikasi dan tingkat pemulihan sumber daya.

Keunggulan Teknologi

Dalam hal implementasi teknis, metode ini agak melelahkan dan mahal, tetapi memiliki sejumlah sifat positif yang membenarkan penggunaannya:

• Kinerja tinggi.
• Peluang yang luas untuk penyesuaian struktural terhadap kondisi operasi eksternal dan parameter sumur.
• Keandalan dan keamanan proses penambangan.
• Fleksibilitas. Properti ini mencerminkan kelebihan dan kekurangan metode pengangkatan gas dalam produksi minyak, yang dimanifestasikan dalam berbagai aspek penerapannya. Misalnya, dari sudut pandang operator yang berkualifikasi, proses kontrolnya sendiri cukup sederhana dan praktis tidak memerlukan upaya fisik. Namun, personel pemeliharaan berurusan dengan mesin kompleks yang membutuhkan banyak tenaga kerja dan biaya perawatan.
• Sebagian besar peralatan kritis terletak di permukaan.
• Universitas metode.

Kelemahan teknologi

Namun, cara ini belum bisa dikatakan optimal untuk semua bidang, jika memperhitungkan totalitas faktor operasional, serta aspek lingkungan dan ekonomi. Untuk aspek negatif dari penggunaan metode pengangkatan gasproduksi minyak meliputi:

• Biaya sumber daya energi yang tinggi. Kita berbicara tentang injeksi gas dalam volume industri, dan biaya bahan bakar untuk generator yang menyediakan fungsi peralatan pompa dengan kompresor.
• Investasi mungkin tidak sesuai dengan nilai bahan minyak dan gas yang dipulihkan - terutama mengingat biaya tambahan proses pembersihan dan proses pemisahan.
• Karena deposit besar dieksploitasi, volume produksi menurun, sementara tingkat dukungan organisasi dan teknis harus tetap sama.

Kesimpulan

Pengalaman perusahaan penghasil minyak dan gas menunjukkan bahwa sekitar setengah dari biaya proyek untuk pengembangan dan pengoperasian ladang jatuh pada organisasi infrastruktur teknis dengan dukungan untuk alur kerja tambahan. Tampaknya tren perkembangan industri harus bergerak maju ke arah optimalisasi struktural dari peristiwa semacam itu, tetapi metode pengangkatan gas membuktikan sebaliknya. Seperti yang disarankan oleh Karl Locher, penulis metode pengangkatan gas dari produksi minyak, koneksi sumber energi tambahan selama pengangkatan mengurangi konsumsi energi dari operasi kerja, tetapi bukan pengorganisasian acara secara keseluruhan. Bagaimanapun, peralatan untuk tali pengangkat tidak begitu banyak memberikan manfaat berupa menghubungkan saluran gasifikasi, tetapi membuka lebih banyak peluang dalam mengendalikan parameter proses produksi. Dan keuntungan ini justru merupakan prospek pengembangan gas lift sebagai cara yangdapat memperluas kemungkinan menggabungkan beberapa reservoir pengembangan menjadi satu fasilitas produksi berkapasitas tinggi.